Contribución a las redes de sensores inalámbricas. Estudio e implementación de soluciones hardware para agricultura de precisión.

En las regiones aridas y semiaridas, como el sureste espanol, la escasez de los recursos hidricos esta causando importantes problemas de abastecimiento que afectan principalmente a la agricultura. Ademas, las predicciones sobre los efectos de cambio climatico en estas regiones auguran un progresivo empeoramiento de la situacion actual. Por tanto, uno de los objetivos prioritarios en el manejo y gestion de los recursos hidricos destinados al riego, debe ser el desarrollo e incorporacion de nuevas tecnologias, asi como de metodos que permitan conseguir una mayor eficiencia del uso del agua. Uno de los metodos mas conocidos, y utilizados, para estimar, evaluar y entender las variaciones existentes en los cultivos es la agricultura de precision. Este metodo se beneficia de numerosas tecnologias, entre las que se pueden citar los sistemas de posicion global, las comunicaciones inalambricas y los sistemas de instrumentacion. Estas tecnologias permiten realizar tareas de monitorizacion de los cultivos almacenando los datos adquiridos, junto con las coordenadas geograficas del punto en el que se realizo la medida. Las redes de sensores inalambricas constituyen una tecnologia emergente de adquisicion de datos que recientemente esta atrayendo gran interes gracias a sus posibilidades, siendo aplicadas en numerosos ambitos cientificos e industriales para la realizacion de estudios y control de procesos. El uso de comunicaciones inalambricas permite que los dispositivos sensores que la forman sean emplazados, asi como reubicados, facilmente sobre el terreno. Esta tesis se plantea con el objetivo global de estudiar, disenar e implementar una arquitectura hardware, basada en redes de sensores inalambricas, que pueda servir de herramienta a los ingenieros agronomos para monitorizar, y asi estimar, evaluar y entender las variaciones existentes en los cultivos, con objeto de determinar con mayor exactitud las necesidades de fertilizantes y riego, las fases de desarrollo y maduracion de los productos, asi como los puntos optimos de siembra y recoleccion, que son los principales objetivos del metodo de la agricultura de precision. Teniendo en cuenta las premisas de la arquitectura propuesta, durante el desarrollo de esta Tesis se han disenado y construido diferentes prototipos de dispositivos inalambricos (motes), los cuales han sido progresivamente depurados y mejorados a lo largo del transcurso de este trabajo, para poder ser validados en despliegues de redes de sensores, ubicadas en plantaciones agricolas con diferentes cultivos. El resultado de este proceso ha concluido con el diseno de un dispositivo inalambrico multi-entorno (MEWiN), con objeto de disminuir el numero de elementos necesarios para configurar una red determinada y poder realizar tareas de monitorizacion mediante un unico dispositivo. Los resultados que se derivan del desarrollo de esta tesis pueden ser aprovechados en nuevos trabajos de investigacion aplicada, no solo en el ambito de la agricultura de precision, sino tambien en contextos mas diversos, como la monitorizacion en entornos marinos, o la vigilancia preventiva de particulas nocivas en ambientes industriales. http://repositorio.bib.upct.es/dspace/